Les installations nationales de faisceaux de neutrons produisent des avantages sociaux et économiques qui valent au moins le double de l'investissement : telle est la conclusion d'évaluations indépendantes, d'abord au Royaume-Uni [1], et plus récemment aux États-Unis [2], qui ont investi des milliards dans la construction et l'exploitation de ces installations.
La récente évaluation, menée par le Research Triangle Institute (RTI), s'est concentrée sur l'impact économique des connaissances issues de trois installations nationales qui fournissent des faisceaux de neutrons à des milliers de chercheurs américains. Chaque dollar investi dans les installations neutroniques a généré 2,67 dollars de bénéfices dans quatre domaines de recherche à fort impact : les disques durs d'ordinateurs, les produits pharmaceutiques, les véhicules électriques et la sécurité aérospatiale.
Ces résultats sont prudents car les installations nationales de faisceaux de neutrons génèrent des connaissances dans de nombreux autres domaines. Elles génèrent également d'autres impacts en formant et en inspirant des leaders pour le 21e siècle.
L'étude de cas sur les véhicules électriques est un excellent exemple des avantages qui commencent tout juste à se concrétiser avec l'adoption des VE et qui sont appelés à se multiplier à l'avenir. Les avantages économiques pour le Canada attribuables à la recherche canadienne et américaine utilisant des neutrons sont estimés à 1,6 milliard de dollars, cumulatifs jusqu'en 2030, sur la base d'une hypothèse prudente selon laquelle la recherche menée jusqu'en 2017 a accéléré le développement des véhicules électriques de seulement deux ans.
L'étude de cas sur les disques durs d'ordinateurs est un exemple clair et impressionnant des bénéfices réalisés. La recherche canadienne et américaine utilisant des faisceaux de neutrons dans les années 1990 ont accéléré le développement des disques durs. La valeur actuelle des avantages économiques pour le Canada sur seulement 7 ans (1998 à 2005) attribuables à la recherche sur les faisceaux de neutrons est estimée à 800 millions de dollars.
Grâce à ces deux lignes de recherche, le Canada récupère plus de trois fois ses investissements directs dans les laboratoires de faisceaux de neutrons, estimés à 750 millions de dollars sur 70 ans. Cette estimation comprend le coût direct du laboratoire de faisceaux de neutrons et la part attribuée du coût d'exploitation des sources de neutrons. Ces sources de neutrons, le réacteur NRU du Canada et son prédécesseur, le réacteur NRX, étaient des installations polyvalentes principalement justifiées par leur utilisation pour la production d'isotopes et le développement de l'énergie nucléaire.
Le Canada tire de nombreux autres avantages de la recherche sur les faisceaux de neutrons pour l'ensemble de son économie :
- Les leaders pour le21e siècle: Plus de 80 % des étudiants qui utilisent des faisceaux de neutrons dans le cadre de leur formation universitaire poursuivent leur carrière dans les secteurs où les compétences de haute technologie et l'innovation sont les plus nécessaires, notamment l'industrie manufacturière, les services scientifiques et d'ingénierie et les universités. Ils ont trois fois plus de chances d'améliorer leurs compétences et leur potentiel de leadership : 60 % des étudiants de premier cycle qui utilisent des faisceaux de neutrons ont obtenu un diplôme d'études supérieures, et deux tiers ont obtenu un doctorat. À titre de comparaison, seuls 16 % des diplômés universitaires canadiens obtiennent un diplôme d'études supérieures. Les anciens élèves reconnaissent que leur expérience du faisceau de neutrons a contribué à leur réussite universitaire et professionnelle.
- Production d'énergie nucléaire: Les centrales nucléaires du Canada ont évité des pertes de centaines de millions de dollars en production d’énergie et ont évité des gigatonnes d’émissions de dioxyde de carbone, grâce à des recherches sur les causes et à la prévention des fuites des réacteurs. Le problème sous-jacent a été résolu, ce qui a permis à un projet d’exportation de réacteurs de plusieurs milliards de dollars de se poursuivre en toute confiance, soutenant ainsi des milliers d’emplois pour les Canadiens.
- Innovation quantique : La communauté des chercheurs qui a utilisé les faisceaux de neutrons pour révolutionner les disques durs d'ordinateurs les utilise désormais pour faire progresser l'innovation quantique. La recherche canadienne de pointe dans le domaine des matériaux quantiques a contribué à des découvertes prix Nobel et permet de développer les connaissances et les talents nécessaires à la stratégie nationale en matière de quantique, qui vise à faire en sorte que l'innovation quantique rapporte 40 milliards de dollars au Canada d'ici à 2045.
- Durabilité alimentaire: Daiya Foods, la première marque canadienne de fromage à base de plantes, a lancé en 2023 et 2024 de nouveaux produits issus d'un partenariat avec des chercheurs de l'université de Guelph qui utilisent des faisceaux de neutrons. Le professeur Marangoni les utilise pour acquérir les connaissances nécessaires à la conception de produits à base de plantes. D'autres entreprises en Israël et en Suisse concèdent des licences sur cette technologie.
- Compétitivité manufacturière et emplois: IVACO Rolling Mills (L'Orignal, Ontario) a agrandi son usine d'acier, augmentant sa capacité de production de billettes d'acier de plus de 50 % et ajoutant environ 75 emplois. La recherche sur les faisceaux de neutrons a aidé IVACO à se forger une réputation plus solide pour être compétitive sur le marché mondial et lui a permis d'ajouter de la valeur à ses produits, prenant ainsi une longueur d'avance sur ses concurrents.
- Sûreté nucléaire: Les connaissances scientifiques canadiennes obtenues à l'aide de faisceaux de neutrons éclairent les décisions du gouvernement et de l'industrie en matière de réglementation de la sécurité nucléaire. Ces connaissances ont permis d'améliorer les procédures d'autorisation des dépôts géologiques profonds pour le combustible nucléaire irradié, et les recherches en cours visent à réduire de 2 milliards de dollars le coût du dépôt canadien.
- La sécurité industrielle: Les connaissances scientifiques canadiennes également obtenues à l'aide de faisceaux de neutrons éclairent les décisions du gouvernement et de l'industrie en matière de réglementation des pipelines et des chemins de fer. Ces connaissances ont permis au secteur de l'énergie d'améliorer ses normes afin de garantir la sécurité des pipelines canadiens à mesure qu'ils vieillissent. De même, ces connaissances ont conduit Transports Canada à mettre à jour ses règles de sécurité concernant l'inspection des voies ferrées afin d'éviter les déraillements.
- Aérospatiale: Les recherches menées dans les sources de neutrons au Canada et dans le monde entier ont permis d'améliorer les composants d'aéronefs et leurs méthodes de fabrication à l'aide de matériaux de haute performance, qui augmentent la sécurité, réduisent les émissions et les déchets et prolongent la durée de vie des aéronefs. La valeur actuelle des avantages économiques pour le Canada résultant d'une sécurité accrue entre 2008 et 2030, attribuable à la recherche sur les neutrons, est estimée à 75 millions de dollars. Les avantages liés à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à l'augmentation de la durée de vie des aéronefs s'y ajoutent.
Les investissements stratégiques du Canada dans les installations de faisceaux de neutrons produisent des avantages économiques, environnementaux et technologiques substantiels dans de multiples secteurs, dépassant de loin les coûts initiaux et conduisant à des progrès nationaux significatifs.